Hiểu về các lỗi của quạt hướng trục

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

Parts

Vibration sensor

$107.47

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

Devices

Balanset-4

$8,123.32

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

Parts

Reflective tape

$11.94

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

Định nghĩa: Lỗi quạt hướng trục là gì?

Lỗi quạt hướng trục là những vấn đề đặc trưng của quạt hướng trục, trong đó luồng khí chảy song song với trục trục thông qua một rotor giống như cánh quạt. Những khiếm khuyết này bao gồm sai số góc nghiêng cánh quạt, suy giảm khe hở đầu cánh quạt, cánh quạt Mệt mỏi và nứt, hỏng khớp nối trục, hiện tượng dừng quay và cộng hưởng khí động học. Quạt hướng trục khác với quạt ly tâm ở đường dẫn dòng chảy và phân bổ lực, khiến chúng dễ gặp các chế độ hỏng hóc đặc thù liên quan đến độ xoắn của cánh quạt, dòng rò rỉ ở đầu cánh quạt và các biến thiên lực đẩy dọc trục.

Quạt hướng trục phổ biến trong các hệ thống HVAC, tháp giải nhiệt, quạt thông gió nhà máy điện và thông gió công nghiệp. Đường kính lớn và cánh quạt tương đối nhẹ khiến chúng dễ bị mỏi do rung động và mất ổn định khí động học.

Các lỗi cụ thể của quạt hướng trục

1. Các vấn đề về góc và độ nghiêng của lưỡi dao

Cài đặt cao độ không chính xác

• Quạt có thể điều chỉnh độ cao: Góc lưỡi dao có thể điều chỉnh để điều chỉnh hiệu suất
• Sự điều chỉnh sai: Lưỡi dao được đặt ở góc không phù hợp với điều kiện vận hành
• Các hiệu ứng: Hiệu suất kém, độ rung cao, xu hướng chết máy
• Bối cảnh không đồng nhất: Lưỡi dao ở các góc khác nhau tạo ra sự mất cân bằng

Biến dạng xoắn lưỡi dao

• Lưỡi dao bị xoắn vĩnh viễn do tải trọng khí động học hoặc ly tâm
• Thay đổi góc dòng chảy, ảnh hưởng đến hiệu suất
• Có thể tạo ra sự mất cân bằng nếu xoắn không đối xứng
• Biến dạng nhiệt từ sự thay đổi nhiệt độ

2. Vấn đề về khoảng trống đầu tip

Tầm quan trọng của quạt hướng trục

• Rò rỉ dòng chảy qua đầu cánh (xoáy đầu cánh)
• Hiệu quả rất nhạy cảm với khoảng hở đầu
• Mỗi lần tăng 1% độ hở sẽ mất hiệu suất ~1-2%
• Ảnh hưởng đến độ rung và hiệu suất âm thanh

Khoảng cách quá mức

• Nguyên nhân: Mài mòn, biến dạng vỏ, lệch lưỡi dao, tăng nhiệt
• Các hiệu ứng: Giảm hiệu suất, tăng cường độ xoáy đầu, rung động
• Tiêu biểu mới: 0,5-1,5% sải cánh
• Hành động cần thiết: > 3% của nhịp chỉ ra sự thay thế hoặc xây dựng lại

Đầu cọ xát

• Đầu lưỡi dao tiếp xúc với vỏ
• Từ quá mức rung động, sự tăng trưởng nhiệt hoặc sự sai lệch
• Tạo ra tiếng ồn, rung động, hư hỏng lưỡi dao
• Dấu hiệu hao mòn có thể nhìn thấy trên đầu lưỡi dao và vỏ lưỡi dao

3. Lỗi cấu trúc lưỡi dao

Nứt do mỏi

• Vị trí: Gốc lưỡi dao (gắn vào trục), cạnh trước
• Gây ra: Tải trọng khí động học xen kẽ, rung động, sự cộng hưởng
• Phát hiện: Kiểm tra bằng thuốc nhuộm, hạt từ hoặc siêu âm
• Tính quan trọng: Có thể dẫn đến giải phóng lưỡi dao

Lỗi gắn lưỡi dao

• Mối hàn nứt ở mối nối cánh quạt và trục cánh quạt
• Các phụ kiện bu lông bị lỏng
• Rễ nứt
• Thất bại tiến triển nếu không được phát hiện

4. Sự bất ổn định khí động học

Quầy hàng quay

• Tách dòng chảy trên một số cánh quay quanh vòng
• Rung động không đồng bộ (0,2-0,5 lần tốc độ rôto)
• Xảy ra ở lưu lượng thấp hoặc điện trở đầu vào cao
• Có thể mạnh, làm hỏng lưỡi dao

Rung động

• Rung động cánh quạt tự kích thích từ khớp nối khí động học
• Chuyển động của cánh quạt ảnh hưởng đến luồng không khí, luồng không khí ảnh hưởng đến chuyển động của cánh quạt
• Tần số tại tần số tự nhiên của lưỡi dao
• Có thể gây ra hư hỏng lưỡi dao nhanh chóng
• Hiếm khi xảy ra nhưng thảm khốc

Chữ ký rung động

Tần suất chuyển động của lưỡi dao

• Tính toán: BPF = Số lượng cánh quạt × Vòng/phút / 60
• Quạt hướng trục: BPF thường nổi bật (cao hơn quạt ly tâm)
• Biên độ nâng cao: Các vấn đề về khe hở đầu, hư hỏng lưỡi dao, vấn đề về lưu lượng
• Sóng hài: Nhiều sóng hài BPF chỉ ra các vấn đề về cánh quạt hoặc dòng chảy

Mất cân bằng

• Từ sự tích tụ của lưỡi dao, sự xói mòn hoặc góc nghiêng không đồng đều
• 1× thành phần rung động
• Có thể sửa chữa thông qua cân bằng với trọng lượng gắn trên lưỡi dao

Rung động liên quan đến tình trạng dừng máy bay

• Các thành phần không đồng bộ (0,2-0,5×)
• Biên độ dao động ngẫu nhiên
• Tăng tiếng ồn băng thông rộng
• Biến mất khi lưu lượng tăng

Phát hiện và Giám sát

Phân tích rung động

• Giám sát độ rung ổ trục tiêu chuẩn
• Xu hướng biên độ BPF
• Tìm kiếm các thành phần không đồng bộ (tắt máy)
• Đo độ rung trục (biến thể lực đẩy)

Giám sát hiệu suất

• Đo lưu lượng khí (phương pháp chênh lệch áp suất)
• Xu hướng tiêu thụ điện năng
• Tính toán hiệu quả
• So sánh với hiệu suất thiết kế/cơ sở

Điều tra

• Kiểm tra lưỡi dao bằng mắt thường để phát hiện vết nứt, xói mòn, ăn mòn
• Xác minh góc nghiêng của lưỡi dao
• Đo khe hở đầu
• Kiểm tra điểm trung tâm và điểm gắn kết
• NDT để phát hiện vết nứt ở quạt quan trọng

Bảo trì và Sửa chữa

Bảo trì lưỡi dao

• Làm sạch cặn bẩn bám trên lưỡi dao (và cân bằng lại)
• Sửa chữa hư hỏng nhỏ do xói mòn/ăn mòn
• Thay thế lưỡi dao bị nứt hoặc hư hỏng nặng
• Kiểm tra tất cả các lưỡi dao ở cùng một góc nghiêng
• Kiểm tra và siết chặt bu lông gắn lưỡi dao

Khôi phục giải phóng mặt bằng

• Thêm vòng chắn hoặc phớt đầu nếu khe hở quá lớn
• Xây dựng lại nhà ở để giảm đường kính
• Thay thế quạt nếu hợp lý về mặt kinh tế

Kiểm soát điểm vận hành

• Điều chỉnh điện trở hệ thống để quạt hoạt động gần điểm thiết kế
• Kiểm soát tốc độ thay đổi để phù hợp tối ưu
• Tránh vận hành ở khu vực dừng
• Điều khiển cánh gạt hoặc van điều tiết để giảm tốc độ

Các lỗi quạt hướng trục kết hợp các vấn đề cơ khí quay tiêu chuẩn với các hiện tượng khí động học đặc trưng của máy dòng trục. Việc hiểu rõ các vấn đề về cấu trúc cánh quạt, độ hở đầu cánh và các hiện tượng bất ổn khí động học như hiện tượng chết máy khi quay, kết hợp với việc theo dõi độ rung và kiểm tra hiệu suất phù hợp, cho phép vận hành đáng tin cậy các máy móc thiết yếu này trong các ứng dụng công nghiệp.

---

← Quay lại Mục lục chính